王文琴,紀凱婷,張 也
(池州學院 地理與規(guī)劃學院,安徽 池州 247000)
土地是人類生活和工作的場所,同時土地本身也是重要的勞動對象,人類的衣食住行均離不開土地資源。因此土地資源生態(tài)安全對人類來說至關(guān)重要。生態(tài)安全是人類生存與發(fā)展非常重要的安全需求之一,土地資源生態(tài)安全是新時代生態(tài)文明建設(shè)的重要任務(wù)之一,同時土地資源生態(tài)安全也是生態(tài)文明建設(shè)的基礎(chǔ)[1]。生態(tài)安全不僅關(guān)系到人類社會的可持續(xù)發(fā)展,而且也關(guān)系到國家的戰(zhàn)略安全和社會穩(wěn)定[2]。生態(tài)安全與國家安全、區(qū)域安全同等重要。黨的十九大報告中提出綠水青山就是金山銀山,因此維護土地資源生態(tài)安全,促進土地資源可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
生態(tài)安全是指一個地區(qū)或國家的生態(tài)環(huán)境資源狀況能持續(xù)滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需要,社會經(jīng)濟發(fā)展少受或不受來自于生態(tài)環(huán)境和資源的制約與威脅的狀態(tài)[3]。生態(tài)安全它包含兩個方面的含義:一方面是生態(tài)系統(tǒng)自身的安全,生態(tài)系統(tǒng)受到到外界因素干擾下是否還能保持結(jié)構(gòu)完整和功能健康的狀態(tài)。另一方面是生態(tài)系統(tǒng)對于人類的安全,生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)是否滿足人類生存和發(fā)展的要求[3]。高桂芹通過對研究區(qū)域內(nèi)土地所處的特定的生態(tài)環(huán)境進行研究與分析,認為土地生態(tài)安全是一種受污染影響較小的、健康的、可持續(xù)的狀態(tài)[4]。李玉平、蔡運龍從生態(tài)學的角度闡述了土地生態(tài)安全的概念,他們認為土地表層的各種有機物與無機物所組成土地生態(tài)系統(tǒng)未受到外界因素的影響與破壞時維持土地生態(tài)安全的前提,同時人類的生產(chǎn)生活在土地生態(tài)系統(tǒng)的運行下達到一個健康與可持續(xù)的狀態(tài)[5]。孫峰華、朱傳耿從人地關(guān)系的角度得出,土地生態(tài)安全是一種人類與生態(tài)環(huán)境之間的相互影響、相互作用共同發(fā)展的過程,需要達到人與自然協(xié)同并進的狀態(tài)[6]。張軍以通過構(gòu)建P-S-R模型,在此基礎(chǔ)上研究三峽庫區(qū)2003—2006年生態(tài)經(jīng)濟區(qū)的生態(tài)安全變化,并根據(jù)研究結(jié)論提出了相應的建議與對策[7]。本論文研究的土地利用生態(tài)安全指人類的土地利用活動與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,土地的生態(tài)系統(tǒng)具有健康完整的結(jié)構(gòu),自我恢復和調(diào)節(jié)能力強,人地關(guān)系和諧的一種狀態(tài)。
P-S-R是Pressure-State-Response的縮寫,即壓力-狀態(tài)-響應模型。P-S-R模型是在1979年加拿大統(tǒng)計學家Tony Friend和J.Rapport共同提出的,后由OECD (Organization for Economic Co-operation and Development,聯(lián)合國經(jīng)濟合作開發(fā)署)和 UNEP(United Nations Environment Programme,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署)于20世紀八九十年代共同發(fā)展起來的。P-S-R框架模型包含3個模塊,每個模塊反映的指標各不相同。首先是“壓力”指標,它指人類不合理的經(jīng)濟和社會活動對環(huán)境造成的后果,如土壤質(zhì)量惡化、資源開采等?!盃顟B(tài)”反映的是社會經(jīng)濟發(fā)展進程中各個部分所呈現(xiàn)出來的現(xiàn)象,包括生態(tài)系統(tǒng)狀況、資源環(huán)境狀況,也涉及人類自身的健康狀況等?!绊憫敝溉祟惒扇〈胧⒆陨砘顒訉Νh(huán)境帶來的負面影響扭轉(zhuǎn)為正面效應。“狀態(tài)”是不斷變化的,不僅僅只與某個或特定的因素有關(guān),也不只是與某個或特定的反應有關(guān),它包括自然、經(jīng)濟、社會等多種相關(guān)因素,各因素之間的相互關(guān)系也相當復雜,而P-S-R模型則可以清晰明了地揭示這一過程[8]。
2.2.1 科學性原則
土地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部較為復雜,因此在指標選取的過程中要有充分的科學依據(jù),所選取的指標不僅要能夠反映土地生態(tài)安全的現(xiàn)況,而且要體現(xiàn)土地生態(tài)內(nèi)部系統(tǒng)的演變規(guī)律[9]。
2.2.2 全面性與區(qū)域性原則
在構(gòu)建指標體系的過程中,應該考慮到指標的普遍適用,指標的涉及面應該廣泛,人口、社會、經(jīng)濟、自然環(huán)境都應該考慮。由于不同研究區(qū)域具有差異化的區(qū)域特征,因此在保證選取指標覆蓋面廣的前提下考慮研究區(qū)的特點,選取能夠代表區(qū)域特征的指標[10]。
2.2.3 可操作性原則
考慮選擇的指標需要量化并且指標獲取的難易程度問題,因此選擇的指標不能太復雜,并且指標數(shù)據(jù)的來源需要可靠和真實[10]。
研究區(qū)域土地利用生態(tài)安全所選取的指標要立足于自然、經(jīng)濟和社會各方面。本文基于研究區(qū)概況以及國內(nèi)外學者的研究成果,以土地利用生態(tài)安全的自然、社會、經(jīng)濟三方面因素為基礎(chǔ),選取了15個指標,以這15個指標為基礎(chǔ)構(gòu)成區(qū)域土地利用生態(tài)安全評價指標體系。其中以土地利用生態(tài)安全評價綜合指標作為目標層;以土地利用生態(tài)壓力、狀態(tài)、響應作為準則層;選取的15個評價指標作為指標層。針對這15個指標,本文還為各個指標制定了標準值,標準值來源于國際公認值或者全國平均值。區(qū)域土地利用生態(tài)安全評價指標體系如下表1:
表1 區(qū)域土地利用生態(tài)安全評價指標體系
以上15個指標的說明:評價指標是影響土地生態(tài)安全的因素,指標的安全趨向分為正、負兩種。正指標是指指標數(shù)值越大土地利用生態(tài)越安全,負指標則相反,指標數(shù)值越小土地利用生態(tài)越安全。
人口密度:單位土地面積可以承載的人口數(shù)量。指標為負,越小越安全。
人口自然增長率:一定時期內(nèi)人口自然增加數(shù)與同期平均總?cè)藬?shù)之比。指標為負,越小越安全。
單位耕地面積化肥施用量:指區(qū)域內(nèi)化肥年施用總量與播種面積的比重。指標為負,越小越安全。
單位耕地面積農(nóng)藥施用量:指區(qū)域內(nèi)農(nóng)藥年施用總量與播種面積的比重。指標為負,越小越安全。
城市化水平:即城市化率,指區(qū)域內(nèi)城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎?。指標為正,越大越安全?/p>
人均耕地面積:指區(qū)域內(nèi)總耕地面積與人口總量之比。指標為正,越大越安全。
人均建設(shè)用地面積:指區(qū)域內(nèi)建設(shè)用地總面積與城市人口總量之比。指標為負,越小越安全。
土地復種指數(shù):指農(nóng)作物總播種面積與耕地總面積之間的比值。指標為正,越大越安全。
森林覆蓋率:區(qū)域內(nèi)森林面積占土地總面積的比率。指標為正,越大越安全。
水土協(xié)調(diào)度:指區(qū)域內(nèi)有效灌溉面積與耕地總面積之間的比值。指標為正,越大越安全。
人均GDP:區(qū)域內(nèi)GDP總產(chǎn)值與人口總數(shù)之比,體現(xiàn)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展水平。指標為正,越大越安全。
環(huán)保投入占GDP比重:體現(xiàn)了對環(huán)境保護的重視程度。指標為正,越大越安全。
教育投資強度:指教育支出占區(qū)域財政總支出的比重。指標為正,越大越安全。
空氣指數(shù)≥2級的天數(shù)比例:空氣質(zhì)量越高,說明環(huán)境越好。指標為正,越大越安全。
污水處理率:指區(qū)域內(nèi)污水排放量與污水處理量之比。指標為正,越大越安全。
池州市坐落于安徽省西南部,與江西省九江市接壤。區(qū)域土地總面積83.99萬公頃,境內(nèi)常駐人口約為148.5萬人。池州市地處亞熱濕潤氣候區(qū),以山地和丘陵地形為主,得天獨厚的自然條件使得池州市植被覆蓋率較高,達57%。區(qū)域內(nèi)氣候溫暖且濕潤,年均氣溫在17.2℃左右,年降水量約為1400~2200mm;日照時間長,年均日照率45%;四季分明且無霜期長,年無霜期220天,最長286天。區(qū)域內(nèi)水系發(fā)達,水資源充沛。境內(nèi)有三大水系十條河流,江河湖水面積348.4平方公里。
池州市經(jīng)濟條件較為落后,主要靠發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)。2019年池州市GDP達到831.7億元,位居全省第15位,增速為7.9%,增幅居全省第8名。其中第一產(chǎn)業(yè)為83.9億元,第二產(chǎn)業(yè)為367.4億元,第三產(chǎn)業(yè)為380.5億元,增長率分別為3.3%、9.7%、7.1%。
根據(jù)池州市土地利用現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù),2018年池州市土地總面積約839870公頃。其中農(nóng)用地總面積約為724030公頃,占土地總面積的85.19%。包括耕地總面積138350公頃,占農(nóng)用地總面積的19.11%;建設(shè)用地總面積約為53378公頃,占土地總面積的6.28%;未利用面積約為62461公頃,占土地總面積的7.35%。各類用途土地占土地資源總面積的比重如圖3-1所示。從土地利用結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)來看,池州市主要土地利用類型是農(nóng)用地,以林地為主,屬于丘林地區(qū),生態(tài)環(huán)境在安徽省算比較好的區(qū)域,土地利用結(jié)構(gòu)見圖1:
圖1 池州市土地利用現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)
本文通過《安徽省統(tǒng)計年鑒》《池州市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》、池州市自然資源和規(guī)劃局官網(wǎng)、自然資源部門戶網(wǎng)站等相關(guān)渠道對原始數(shù)據(jù)進行收集,經(jīng)整理,原始數(shù)據(jù)如表2所示。
表2 池州市土地利用生態(tài)安全評價原始數(shù)據(jù)
因為選取的評級指標有量綱的差異,直接參與運算會影響評價結(jié)果,為使評價結(jié)果具有客觀性,必須對評價指標進行標準化處理,如表3。本文通過極差法對指標進行標準化處理,其計算公式如下:
表3 池州市土地利用生態(tài)安全評價標準化數(shù)據(jù)
公式中Xij為指標標準值,xij為第i年的第j項指標,xmax為第j項指標的最大值,xmin為第j項指標的最小值。
權(quán)重針對指標而言,能夠衡量該指標在整體評價中的重要程度。本文通過熵權(quán)法來確定指標權(quán)重。熵權(quán)法確定指標的權(quán)重具有很強的客觀性,它是由評價指標實際值構(gòu)成的判別矩陣來確定指標權(quán)重。其計算公式如下:
計算結(jié)果如表4所示,對應指標權(quán)重趨勢見圖2。
表4 池州市土地利用生態(tài)安全評價各指標權(quán)重
圖2 指標權(quán)重趨勢圖
公式中,Yij為第i年的第j項指標的安全指數(shù),xij為第i年的第j項指標,Cj為第j項指標的基準值,計算結(jié)果如表5所示。
表5 2008—2018年各指標安全指數(shù)
本文選用綜合指數(shù)法來確定土地利用生態(tài)安全值,其計算過程如下:
(1)單項指標安全值
Tij=Yij×Wj
公式中,Tij為第i年的第j項指標的安全值,Yij為第i年的第j項指標的安全指數(shù),Wj為第j項指標的權(quán)重,計算結(jié)果如表6所示。
表6 2008—2018年各指標安全值
(2)土地利用生態(tài)安全綜合值
公式中Ti為第i年的土地利用生態(tài)安全綜合值,Tij為單項指標安全值,計算結(jié)果如表7所示。
表7 2008-2018年土地利用生態(tài)安全綜合值
從2008—2018年池州市土地利用生態(tài)安全評價結(jié)果可知,土地生態(tài)安全的綜合值在0~1之間,本文參考相關(guān)文獻[11],采用非等間距方法,將土地生態(tài)安全綜合值劃分為五個等級,如表8。
表8 池州市土地利用生態(tài)安全等級劃分
池州市土地利用生態(tài)安全值在不斷增加,即池州市的土地生態(tài)安全狀況在不斷提升,整體變化趨勢由圖3所示。分階段來看2008年至2014年池州市的土地生態(tài)安全狀況處于臨界安全階段,2014年至2018年處于較安全階段。在這十年間,2010年土地生態(tài)安全狀況最差,生態(tài)安全值為0.6476,2018年土地生態(tài)安全狀況最優(yōu),生態(tài)安全值為0.7852,較2010年相比增加了0.1376。
結(jié)合圖3和圖4可以看出池州市土地利用生態(tài)安全壓力值、狀態(tài)值、響應值整體變化趨勢與綜合值較為相似。其中,土地利用生態(tài)安全壓力值整體在不斷增長,從2008年的0.1302增長到2018年的0.1603,增長了0.0301;土地利用生態(tài)安全狀態(tài)值呈波浪式起伏,變化較為復雜,從2008年的0.3885下降到0.3641,下降了0.0244,但中間也有一個小幅度增長;土地利用生態(tài)安全響應值增幅較大,從2008年的0.1344增加到2018年的0.2608,增加了0.1264。
圖3 池州市土地利用生態(tài)安全綜合發(fā)展趨勢
圖4 池州市土地利用生態(tài)安全壓力、狀態(tài)、響應發(fā)展趨勢
為進一步分析池州市土地利用生態(tài)綜合發(fā)展狀況,以及為保護池州市土地利用生態(tài)安全提出切實可行的方法,本文對土地利用生態(tài)安全壓力值、狀態(tài)值、響應值和綜合值進行了相關(guān)性分析,結(jié)果如表9所示。
表9 土地利用生態(tài)安全值相關(guān)性分析表
池州市土地利用生態(tài)安全綜合值與土地利用生態(tài)安全響應值相關(guān)性最大,為0.964**,其次是土地利用生態(tài)安全壓力值,為0.724*,和土地利用生態(tài)安全狀態(tài)值相關(guān)性最小,如表9所示。由此我們可以認為,土地利用生態(tài)安全響應對土地利用生態(tài)安全狀況影響最大,其次是土地利用生態(tài)安全壓力,最次是土地利用生態(tài)安全狀態(tài)。
池州市土地利用生態(tài)安全狀況發(fā)展趨勢總體分為兩個階段。
第一階段是2008年至2015年,這一階段池州市土地利用生態(tài)安全狀況處于臨界安全,整體發(fā)展趨勢是不斷上升的,但在2009至2010年和2012至2014年這兩個時間段池州市土地利用生態(tài)安全狀況呈下降趨勢,尤其是2012年至2014年下降幅度較大。其原因主要有三方面,首先是污水處理力度的下降,各類企業(yè)排放的污水直接滲透到地下,嚴重危害了土地質(zhì)量,污水處理率由2012年的12.66%下降到2014年的8.06%,下降了4.6%。其次是城市的發(fā)展、人口的增多,增加了糧食需求量和人均建設(shè)用地面積,在局部區(qū)域造成巨大壓力,其中城市化水平從2012年的47.5%提升到了2014年的50.06%,人口密度由2012年的 169.1人/km2增加到了 2014年的170.26人/km2,人均建設(shè)用地面積從0.0055hm2/人提升到0.0862hm2/人。最后是由于教育投資強度的減弱,與基準值相比還有較大的差距。
第二階段是2015年至2018年,池州市土地利用生態(tài)安全狀況提升了一個等級,達到了較安全的狀態(tài),其發(fā)展趨勢是先有一個小幅度下降,后又提升,然后維持在一個較穩(wěn)定的階段。2015年至2016年是一個小幅度下降的階段,與2015年相比,2016年的各指標變化的不是較明顯,這也是政府的一個自我調(diào)整、自我適應的階段。2017年的土地利用生態(tài)安全狀況又回歸到正常的發(fā)展趨勢,與2016年相比政府在環(huán)保投入、教育投資和污水處理方面均加大了力度。2018年池州市土地利用生態(tài)安全值增長幅度雖然不高但總體而言多項指標均達到了峰值。在自然方面,政府提高了對生態(tài)安全的重視,提高污水處理率,加大對生態(tài)的維護力度,積極響應國家號召,推動礦山復綠工作,改善空氣質(zhì)量,在此基礎(chǔ)上池州市的森林覆蓋率達到了59.9%,超出基準值29.3%;在社會經(jīng)濟方面,人均GDP增長到46865元/人,環(huán)保投資占GDP的比重上升到1.35%,污水處理率提高到42.07%,這些指標均為十一年來最高值,這些數(shù)據(jù)足以表明池州市政府兩年來在環(huán)境方面做出的貢獻——大力發(fā)展旅游業(yè),加大森林保護力度,推進綠色發(fā)展,構(gòu)建國家森林城市,打造全國生態(tài)文化村,做到生態(tài)建設(shè)產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟、綠色協(xié)同發(fā)展,帶動土地利用生態(tài)安全狀況邁入新階段。
首先政府要制定新的發(fā)展理念,走綠色可持續(xù)發(fā)展的道路。池州市未來發(fā)展要樹立金山銀山不如綠水青山的生態(tài)觀。在社會方面要提高廣大民眾的生態(tài)安全意識,生態(tài)環(huán)境是人類生存發(fā)展的根基,是促進國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。政府部門可以拓寬宣傳渠道,一方面深入基層、聯(lián)系群眾,通過派發(fā)宣傳手冊、舉辦線下宣講會等方式進行宣傳,增加民眾對生態(tài)安全的敏感度。另一方面可以運用一些新媒體方式進行宣傳,如抖音、微博、微信公眾號等,吸引年年輕人參與到保護生態(tài)安全的活動中。牢固樹立民眾的生態(tài)安全觀念,將維護和改善生態(tài)環(huán)境作為己任,使保護生態(tài)環(huán)境的觀念深入人心,為土地可持續(xù)利用而努力。
在池州市未來的發(fā)展規(guī)劃中,要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)機構(gòu),調(diào)整礦業(yè)經(jīng)濟發(fā)展形勢,強化規(guī)劃引領(lǐng),積極響應國家號召,牢牢樹立“金山銀山就是綠水青山”的理念,加大環(huán)保投入,充分利用池州市的自然條件,切實發(fā)展池州綠色礦業(yè)經(jīng)濟。大力實施“旅游興市”戰(zhàn)略,積極創(chuàng)建旅游品牌,加強旅游營銷,壯大旅游隊伍,完善景區(qū)配套基礎(chǔ)設(shè)施,讓旅游業(yè)帶動池州市經(jīng)濟的發(fā)展。利用池州良好的生態(tài)環(huán)境,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),打造生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的品牌,提高農(nóng)產(chǎn)品的境內(nèi)外知名度,讓池州的生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟水平跟上來。綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益水平提高了,人們自然也就不會用工業(yè)文明替代生態(tài)文明建設(shè)了。因此發(fā)展綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟是維護土地資源生態(tài)安全的重要手段。
池州市以丘陵、山地地形為主,林木蔥郁,降水充沛,在今后的發(fā)展中應當充分發(fā)揮地域優(yōu)勢,發(fā)展生態(tài)池州,對生態(tài)環(huán)境進行一個整體的規(guī)劃。一方面要保持現(xiàn)有的良好生態(tài),因地制宜地開發(fā)利用土地,提高主城區(qū)的綠化面積。對排污企業(yè)實施嚴格管制,加大污水凈化力度、垃圾處理力度,提高土壤質(zhì)量,保持空氣質(zhì)量。另一方面要在原有的基礎(chǔ)上有進一步的提高,加大對礦山的管理力度,對已經(jīng)廢棄的礦山加強復綠工作。建立土地利用生態(tài)監(jiān)管系統(tǒng),定期對區(qū)域內(nèi)的環(huán)境整治工作進行監(jiān)督管理,掌握其動態(tài)變化情況,健全預警機制,以備在突發(fā)環(huán)境事件來臨時能及時采取措施處理。改良化肥、農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)技術(shù),積極研制危害程度更低的化肥,同時提高化肥、農(nóng)藥的使用效率,減少藥物殘留,做好病蟲防治工作。
劃定生態(tài)保護紅線的目的是保護自然資源與生態(tài)環(huán)境不受破壞,維護國家和區(qū)域生態(tài)安全和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。劃定生態(tài)紅線是保護生態(tài)環(huán)境與自然資源、走綠色發(fā)展道路的重要措施,具有重要的現(xiàn)實意義。生態(tài)紅線和耕地紅線同等重要,也是國家層面的“生命線”。因此劃定生態(tài)保護紅線是維護國家生態(tài)安全的重要手段。劃定生態(tài)保護紅線,按照生態(tài)系統(tǒng)完整性原則和主體功能區(qū)定位,優(yōu)化國土空間開發(fā)格局,理順保護與發(fā)展的關(guān)系,從而維護國家生態(tài)安全。劃定生態(tài)保護紅線是一項維護生態(tài)安全的手段,但是劃定后生態(tài)紅線后,還必須牢牢堅守生態(tài)紅線。堅守生態(tài)紅線不能僅僅依靠國家強制手段,還需要每一個公民自覺參與堅守生態(tài)紅線的活動。在新一輪的國土空間規(guī)劃中要嚴格劃定生態(tài)保護紅線,在國土空間規(guī)劃的實施過程中要嚴格堅守生態(tài)紅線。
本文結(jié)合池州市的自然、社會、經(jīng)濟和土地利用狀況,從土地利用生態(tài)安全狀態(tài)、壓力、響應三方面對池州市土地利用生態(tài)安全狀態(tài)進行了評價分析。結(jié)果表明:池州市的土地利用生態(tài)安全狀況整體處于一個較安全的等級,主要是由于池州市生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)好,政府發(fā)展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè),政府一直制定的保護綠水青山、保護生態(tài)環(huán)境的政策方針。土地利用生態(tài)安全壓力值呈現(xiàn)逐年增加的趨勢,整體生態(tài)安全處于一個較為緊張的狀態(tài)。主要原因是工業(yè)、采礦業(yè)的發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要等,大量農(nóng)用地被建設(shè)占用,人地矛盾問題凸顯。土地利用生態(tài)響應值逐年呈現(xiàn)上升趨勢,這可以看出政府在為土地利用生態(tài)安全不斷付出努力,對生態(tài)安全問題的政府響應力度在整體加大。面對池州市逐年增加的生態(tài)安全壓力,政府要繼續(xù)響應號召,倡導綠色發(fā)展,要從自然、經(jīng)濟、社會等方面采取土地資源生態(tài)對策,進而實現(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)協(xié)調(diào)高效發(fā)展,人地關(guān)系和諧。